Визначення вихідних даних для формування алгоритму контролю генераторів водню

Автор(и)

  • Yuriy Abramov Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023, Україна https://orcid.org/0000-0001-7901-3768
  • Oleksii Basmanov Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023, Україна https://orcid.org/0000-0002-6434-6575
  • Valentina Krivtsova Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023, Україна https://orcid.org/0000-0002-8254-5594
  • Andrey Mikhayluk Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023, Україна https://orcid.org/0000-0002-4116-164X
  • Oleksandra Mikhayluk Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023, Україна https://orcid.org/0000-0002-1258-1936

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.181417

Ключові слова:

генератор водню, вихідні дані, частотні характеристики, тест-задача, похибка апроксимації

Анотація

При формуванні алгоритму контролю технічного стану генераторів водню в якості вихідних даних використовуються їх амплітудно-частотні та фазово-частотні характеристики. При використанні класичного методу визначення таких характеристик мають місце декілька недоліків. Одним із суттєвих недоліків є великий час, який необхідний для формування масиву вихідних даних. Для скорочення цього часу визначення частотних характеристик генератора водню здійснюється за результатами вимірювань його перехідної функції в дискретні моменти часу. В ці моменти часу перехідна функція апроксимується функціями Хевісайда. Такий підхід дозволяє скоротити час визначення частотних характеристик генератора водню на 1–2 порядки. Використання теореми Котельнікова–Найквиста–Шеннона для визначення цих дискретних моментів часу пов’язано із невизначеністю стосовно максимальної частоти спектру тест-сигналу.

Для зняття цієї невизначеності вибір дискретних моментів часу для виміру перехідної функції генератора водню здійснюється за умови допустимої похибки її апроксимації.

Похибка апроксимації визначається за результатом розв’язання тест-задачі, в якій в якості еталону частотних характеристик використовуються модельні характеристики. Показано, що при інтервалі дискретності (0,25¸2,5) мс величина такої похибки не перевищує 1,7 %.

Враховано інерційні властивості пристрою для формування тест-впливу. Показано, що доцільність використання такої процедури має місце, якщо еквівалентна постійна часу такого пристрою перевищує величини постійних часу генератора водню. Інерційні властивості враховані шляхом введення додаткового множника, який містить еквівалентну постійну часу пристрою, в аналітичних виразах для частотних характеристик генератора водню

Біографії авторів

Yuriy Abramov, Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023

Доктор технічних наук, професор, головний науковий співробітник

Науково-дослідний центр

Oleksii Basmanov, Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023

Доктор технічних наук, професор, головний науковий співробітник

Науковий відділ з проблем цивільного захисту і техногенно-екологічної безпеки науково-дослідного центра

Valentina Krivtsova, Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023

Доктор технічних наук, професор

Кафедра фізико-математичних дисциплін

Andrey Mikhayluk, Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Відділ докторантури, ад’юнктури

Oleksandra Mikhayluk, Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023

Кандидат хімічних наук, доцент

Кафедра пожежної і техногенної безпеки об’єктів і технологій

Посилання

  1. Dli, M. I., Baliabina, A. A., Drozdova, N. V. (2016). Hydrogen energy and development prospects. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 22, 37–41. doi: https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.22.004
  2. Rodchenko, V. V., Galeev, A. G., Popov, B. B., Galeev, A. V. (2015). Study of security systems of oxygen-hydrogen propulsion plant test on the stand. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 20, 42–52. doi: https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.20.005
  3. Galeev, A. G. (2017). Review of engineering solutions applicable in tests of liquid rocket engines and propulsion systems employing hydrogen as a fuel and relevant safety assurance aspects. International Journal of Hydrogen Energy, 42 (39), 25037–25047. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.06.242
  4. Rusman, N. A. A., Dahari, M. (2016). A review on the current progress of metal hydrides material for solid-state hydrogen storage applications. International Journal of Hydrogen Energy, 41 (28), 12108–12126. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.05.244
  5. Ley, M., Meggouh, M., Moury, R., Peinecke, K., Felderhoff, M. (2015). Development of Hydrogen Storage Tank Systems Based on Complex Metal Hydrides. Materials, 8 (9), 5891–5921. doi: https://doi.org/10.3390/ma8095280
  6. Lototskyy, M. V., Davids, M. W., Tolj, I., Klochko, Y. V., Sekhar, B. S., Chidziva, S. et. al. (2015). Metal hydride systems for hydrogen storage and supply for stationary and automotive low temperature PEM fuel cell power modules. International Journal of Hydrogen Energy, 40 (35), 11491–11497. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.01.095
  7. Dmitriev, A. L., Ikonnikov, V. K. (2017). Hydrogen fueling station using hydrogen generation by aluminum powder hydrothermal oxidation. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 10-12, 75–85. doi: https://doi.org/10.15518/isjaee.2017.10-12.075-085
  8. Abramov, Y. A., Krivtsova, V. I. (2017). To determine the technical state of the gas generator of the hydrogen storage and supply system. Problems of Emergencies, 26, 3–10.
  9. Lototskyy, M. V., Tolj, I., Parsons, A., Smith, F., Sita, C., Linkov, V. (2016). Performance of electric forklift with low-temperature polymer exchange membrane fuel cell power module and metal hydride hydrogen storage extension tank. Journal of Power Sources, 316, 239–250. doi: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.03.058
  10. Sabadosh, L., Larkov, S., Kravchenko, O., Sereda, V. (2018). Increasingly Safe, High-Energy Propulsion System for Nano-Satellites. Transactions on Aerospace Research, 2018 (4), 38–44. doi: https://doi.org/10.2478/tar-2018-0028
  11. Kotowicz, J., Bartela, Ł., Węcel, D., Dubiel, K. (2017). Hydrogen generator characteristics for storage of renewably-generated energy. Energy, 118, 156–171. doi: https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.11.148
  12. Zhao, L., Brouwer, J. (2015). Dynamic operation and feasibility study of a self-sustainable hydrogen fueling station using renewable energy sources. International Journal of Hydrogen Energy, 40 (10), 3822–3837. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.01.044
  13. Kudryavtsev, P. G., Figovsky, O. L. (2016). System of storage and hydrogen generation for power propulsion systems and cars. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 13-14, 46–55. doi: https://doi.org/10.15518/isjaee.2016.13-14.046-055
  14. Abramov, Y., Borisenko, V., Krivtsova, V. (2017). Design of control algorithm over technical condition of hydrogen generators based on hydro-reactive compositions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (8 (89)), 16–21. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.112200
  15. Abramov, Y. A., Basmanov, O. E., Salamov, J., Mikhayluk, A. A. (2018). Model of thermal effect of fire within a dike on the oil tank. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2, 95–101. doi: https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-2/12

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-10-23

Як цитувати

Abramov, Y., Basmanov, O., Krivtsova, V., Mikhayluk, A., & Mikhayluk, O. (2019). Визначення вихідних даних для формування алгоритму контролю генераторів водню. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(9 (101), 58–64. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.181417

Номер

Розділ

Інформаційно-керуючі системи